Intel Core i7 3770K - Ivy Bridge im ausführlichen Test

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"Ivy Bridge": Die neue iGPU


Während also die CPU-Kerne nur mit minimalen Änderungen gegenüber "Sandy Bridge" bedacht werden, sieht dies bei der iGPU von "Ivy Bridge" ganz anders aus. Hier hat Intel ordentlich renoviert – ja teilweise grundsaniert – um den Rückstand gegenüber AMDs Llano-APUs in Sachen GPU-Leistung mit "Ivy Bridge" verkürzen zu können.

DirectX 11


Die von außen ersichtlichste Veränderung gegenüber "Sandy Bridge" betrifft die Unterstützung von DirectX. Während "Sandy Bridge" nur DirectX 10.1 unterstützt, wird "Ivy Bridge" mit der Unterstützung von DirectX 11 (Shader-Model 5.0) aufwarten können. Dementsprechend besitzt "Ivy Bridge" einige neue Hardware-Einheiten um die neuen Funktionen von DirectX 11 umsetzen zu können. Insbesondere ist dabei natürlich die Fix-Function-Tessellation-Einheit zu nennen. Für die Verfeinerung der Polygon-Züge durch die Tessellation-Einheit fügt der Hull-Shader zwischen die Polygone weitere Punkte ein. Der Domain-Shader verbessert zusammen mit der Tesselation-Einheit die Darstellung der auf dem Grundgerüst liegenden Texturen.

Neben DirectX 11 unterstützt die iGPU von "Ivy Bridge" überdies OpenCL 1.1 und OpenGL 3.1 (mit späteren Treibern auch OpenGL 4.x). Zumindest in Sachen Feature-Set kann man also zu AMDs Llano aufschließen. Hinsichtlich der Tessellation-Leistung ließ sich Intel allerdings noch nicht in die Karten schauen. Wie man hier abschneidet, werden wir etwas später noch im Detail untersuchen.

Bild: Intel Core i7 3770K – Ivy Bridge im ausführlichen Test
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Neuerungen in der iGPU-Architektur


Architektur-Optimierungen


Neben der Unterstützung von DirectX 11 hat Intel bei der iGPU jedoch auch in der Architektur der Einheiten ordentlich Hand angelegt um aus diesen mehr Leistung herauszuholen. So kann "Ivy Bridge" gegenüber "Sandy Bridge" doppelt so viele MAD-Befehle (Multiply-and-Add: a*b + c) pro Taktzyklus ausführen, was sich in einer fast doppelt so hohen Rechenleistung niederschlagen dürfte.

Um die Leistung gegenüber "Sandy Bridge" weiter zu steigern, besitzt die iGPU nun ihren eigenen L3-Cache (dessen Größe man uns nicht verraten wollte), so dass die Zugriffe auf den Last-Level-Cache des gesamten CPU-GPU-Komplexes sinken sollten. Außerdem werden "Scatter & Gather"-Befehle (Verteilen und Sammeln von Daten) nun 32x schneller ausgeführt, was ebenfalls der Performance zuträglich sein sollte.

Bild: Intel Core i7 3770K – Ivy Bridge im ausführlichen Test
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Neuerungen in der iGPU-Architektur

In Sachen Architektur-Optimierungen ist schlussendlich noch anzumerken, dass Intel das Design der "Ivy Bridge"-iGPU wesentlich modularer gestaltet hat als es noch bei "Sandy Bridge" der Fall war. Es sind daher nicht nur zwei Kombinationen wie bei "Sandy Bridge" denkbar. Aktuell plant Intel jedoch erneut nur mit zwei Varianten. Das Topmodell, die HD 4000, wird 16 EUs und 2 Textursampler besitzen und die kleinere HD 2500 verwendet 6 EUs und einen Textursampler.

Besseres Energiemanagement


Ebenfalls Hand angelegt hat man am Energiemanagement der integrierten Grafikeinheit. Wie bereits bei "Sandy Bridge" kann diese bei "Ivy Bridge" ihren Takt den aktuellen Bedürfnissen anpassen. Wir konnten dabei eine sehr feine Adaption zwischen 350 MHz und 1150 MHz bei unserem Core i7 3770K feststellen. Im Idle lagen dabei konsequent 350 MHz an, bei der Videowiedergabe schwankte der Takt zwischen 350 MHz und 650 MHz und nur bei absoluter Volllast kletterte er auf 1150 MHz. Zum Vergleich, bei den Desktop-Modellen der "Sandy Bridge"-Reihe beträgt der minimale Takt 850 MHz. Auch die Versorgungsspannung variiert somit enorm. Im Idle schaltete die iGPU mitunter in einem tiefen Schlafzustand, so dass die Versorgungsspannung auf nahe Null reduziert werden kann. Unter Volllast liegen bei unserem Exemplar hingegen dann 1,04 Volt (real) an.

Auch den Ringbus-Takt senkt Intel bei "Ivy Bridge" gegenüber "Sandy Bridge" bei reiner Grafiklast ab. Bei "Sandy Bridge" wurde der Ringbus in solchen Fällen mit 2,5 GHz angesteuert, bei "Ivy Bridge" sind es nur noch 2,1 GHz. Dies sollte ebenfalls dazu beitragen, dass der Energieverbrauch weiter reduziert werden kann.

Bild: Intel Core i7 3770K – Ivy Bridge im ausführlichen Test
Takt des Ringbus (der Kerne und des Last-Level-Caches) bei Belastung der iGPU